En realidad, los agujeros negros no son realmente cosas que solo tragan objetos aleatorios en el universo. Para responder esta pregunta técnicamente, necesita comprender un poco el concepto de Astrodinámica.
Tomemos un ejemplo simple al principio. Todos sabemos que la Tierra gira alrededor del sol. Aquí hay un diagrama de nuestro sistema solar a escala.
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El sol está visiblemente más cerca de la Tierra, unas pocas veces que Júpiter o cualquier otro planeta exterior. Pero en realidad, si desea enviar una nave espacial, solo para estrellarse contra el sol, necesitará más energía que hacer un viaje a Júpiter y volver a casa.
¡Sí, oíste bien! La tierra gira alrededor del sol a alrededor de 30 km / segundo, que es casi igual a 107,000 km / hora. Para chocar contra el sol, o incluso para mover su nave espacial cerca del sol, necesita disminuir y / o detener esta velocidad tangencial de la nave espacial, que se adquiere automáticamente debido a que está en la Tierra. Para disminuir y / o detener una velocidad de 107,000 km / hora, necesitará mucha más energía de la que requiere ir a Neptuno. Esta es la razón por la cual la NASA usa asistencias gravitacionales de Júpiter para enviar una nave espacial a Neptuno.
Entonces, para responder a su pregunta relacionada con el agujero negro, permítame presentarle la imagen de posibles trayectorias de objetos cerca de este hipotético agujero negro. Como puede ver, la trayectoria de la velocidad tangencial cero a +/- 7M se abre paso en el horizonte de eventos externo. Todas las demás trayectorias recibirán tirachinas a altas velocidades lejos del agujero negro.
Actualizado (Conceptos básicos de las ayudas por gravedad):
Para comprender aún más el concepto de gravedad, considere esta imagen que demuestra el movimiento de un planeta. Para acelerar una nave espacial, la nave espacial necesita volar a lo largo del movimiento del planeta y obtener una pequeña porción de su energía orbital (trayectoria verde) y para desacelerar, la nave espacial debe volar en dirección opuesta a la dirección del planeta.
Lo mismo se aplica a Júpiter. Cuanto más cerca esté su distancia de acercamiento de Júpiter, más ganará / perderá su velocidad. Luego, el impulso de aproximación lo alejará de Júpiter. En caso de vuelos espaciales tripulados a otros planetas, este concepto podría no usarse, ya que lleva más tiempo, lo que no siempre es bueno cuando se trata de transportar seres humanos. Pero en caso de vuelos espaciales no tripulados, viene con formas eficientes de enviar naves espaciales a planetas o asteroides exteriores distantes oa planetas interiores como Mercurio o Venus. Nos lleva desacelerar 30 km / s para alcanzar el sol y 11 km / s para abandonar el sistema solar. Sí, se necesita más aceleración para golpear el sol que para ir a otras estrellas. Cuanto más te acercas a un objeto, mayor es su campo gravitacional y más pequeña y rápida se vuelve tu órbita a su alrededor.
Esto significa que es más difícil chocar contra el sol desde Mercurio (48 km / s) que desde Plutón (4,7 km / s). Por esta razón, es mucho más económico ir primero a Júpiter (13.07 km / s) y contrarrestar la lenta velocidad orbital y luego chocar contra el sol. Esta es la razón por la cual la NASA decidió ir a Júpiter por primera vez en 2005 durante su misión Solar Probe Plus y reducir la velocidad y acercarse al sol. (En última instancia, se utilizaron asistencias de vuelo repetidas de Venus para el trabajo)
Las siguientes naves espaciales hicieron un uso notable de las ayudas por gravedad:
- Marinero 10 (1974)
- Voyager 1 (1977) – 19.5 billones de km
- Voyager 2 (1977) – 16,2 mil millones de km
- Galileo (1989)
- Cassini (1977)
- Mensajero (2004)
- Rosetta (2004) – 24,000 km
- Nuevos horizontes (2006) – 5 mil millones de km
